Разница между ферромагнетизмом и антиферромагнетизмом

2024 Автор: Mildred Bawerman | [email protected]. Последнее изменение: 2023-12-16 08:42

Ключевое отличие - ферромагнетизм против антиферромагнетизма

Ферромагнетизм и антиферромагнетизм - две из пяти классификаций магнитных свойств. Остальные три - диамагнетизм, парамагнетизм и ферримагнетизм. Ключевое различие между ферромагнетизмом и антиферромагнетизмом состоит в том, что ферромагнетизм можно найти в материалах, у которых их магнитные домены выровнены в одном направлении, тогда как антиферромагнетизм можно найти в материалах, у которых их магнитные домены выровнены в противоположных направлениях.

Магнитный домен или атомный момент - это область, в которой магнитные поля атомов сгруппированы и выровнены. Ферромагнитные материалы притягиваются к внешнему магнитному полю и обладают чистым магнитным моментом. Но антиферромагнитные материалы имеют нулевой чистый магнитный момент.

СОДЕРЖАНИЕ

1. Обзор и основные отличия

2. Что такое ферромагнетизм

3. Что такое антиферромагнетизм

4. Сравнение бок о бок - ферромагнетизм и антиферромагнетизм в табличной форме

5. Резюме

Что такое ферромагнетизм?

Ферромагнетизм - это наличие магнитных доменов, которые ориентированы в одном направлении в магнитных материалах. Наиболее распространенными примерами ферромагнитных материалов являются такие металлы, как железо, никель, кобальт и их металлические сплавы. Магнитные домены этих металлов сильно взаимодействуют из-за электронного обмена между атомами. Эти сильные взаимодействия вызывают выравнивание магнитных доменов в одном направлении. Ферромагнитные материалы демонстрируют параллельное выравнивание магнитных доменов, что приводит к намагничиванию материалов даже в отсутствие внешнего магнитного поля.

Рисунок 1: Порядок магнитных доменов в ферромагнитных материалах

Ферромагнитные материалы обладают двумя основными характеристиками:

Самопроизвольное намагничивание

Спонтанная намагниченность - это намагничивание материала даже в отсутствие внешнего магнитного поля. На величину этой намагниченности влияет спиновой магнитный момент электронов, присутствующих в ферромагнитном материале.

Высокая температура Кюри

Температура Кюри - это температура, при которой спонтанная намагниченность начинает исчезать. Для ферромагнитных материалов это происходит при высокой температуре.

Что такое антиферромагнетизм

Антиферромагнетизм - это наличие магнитных доменов, ориентированных в противоположных направлениях в магнитных материалах. Эти противоположные магнитные домены имеют одинаковые магнитные моменты, которые компенсируются (поскольку они направлены в противоположные стороны). Это делает чистый момент материала равным нулю. Этот тип материалов известен как антиферромагнитные материалы.

Рисунок 2: Порядок магнитных доменов в антиферромагнитных материалах

Общие примеры антиферромагнитных материалов можно найти в оксидах переходных металлов, таких как оксид марганца (MnO).

Температура Нееля (или температура магнитного упорядочения) - это температура, при которой антиферромагнитный материал начинает превращаться в парамагнитный материал. При этой температуре выделяемая тепловая энергия достаточно велика, чтобы нарушить выравнивание магнитных доменов, присутствующих в материале.

В чем разница между ферромагнетизмом и антиферромагнетизмом?

Различать статью в середине перед таблицей

Ферромагнетизм против антиферромагнетизма
Ферромагнетизм - это наличие магнитных доменов, ориентированных в одном направлении в магнитных материалах.	Антиферромагнетизм - это наличие магнитных доменов, ориентированных в противоположных направлениях в магнитных материалах.
Выравнивание магнитных доменов
Магнитные домены ферромагнитных материалов ориентированы в одном направлении.	Магнитные домены антиферромагнитных материалов ориентированы в противоположных направлениях.
Чистый магнитный момент
Ферромагнитные материалы имеют значение чистого магнитного момента.	Антиферромагнитные материалы имеют нулевой чистый магнитный момент.
Примеры
Примеры ферромагнитных материалов включают металлы, такие как железо, никель, кобальт и их металлические сплавы.	Примеры антиферромагнитных материалов включают оксиды переходных металлов.

Резюме - Ферромагнетизм против антиферромагнетизма

По магнитным свойствам материалы можно разделить на несколько групп. К таким двум типам относятся ферромагнетики и антиферромагнетики. Ключевое различие между ферромагнетизмом и антиферромагнетизмом состоит в том, что ферромагнетизм можно найти в материалах, у которых их магнитные домены выровнены в одном направлении, тогда как антиферромагнетизм можно найти в материалах, в которых магнитные домены выровнены в противоположных направлениях.